CN112420434B - 一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，包括温度检测模块、动力驱动执行检测模块、静态参数检测模块、状态参数预处理模块、开合触动管理服务模块、开合故障诊断模块和故障修正调整机构。本发明通过对检测动静触头接触位置处的温度、采集的隔离开关的执行状态参数进行分析，并代入各故障类型对应的开合闸故障剖析模型分析出隔离开关所对应的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，通过筛选出最大的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，能够准确分析出隔离开关在当前状态下的故障类型，实现隔离开关故障定位的准确性，以对隔离开关的故障进行修护处理。

Description

一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统

技术领域

本发明属于电力系统的故障管理技术领域，涉及到一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统。

背景技术

在当前电网系统运行过程中，变电站中的设备发挥着不可替代作用，其不仅是整个电网系统的枢纽中心，而且也是确保整体电网系统安全、稳定运行的重要保障。一旦变电站中的设备发生故障将严重影响电网系统的安全性和稳定性，特别对于隔离开关而言，隔离开关的作用是隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路，隔离开关没有专门的灭弧装置不能切断负荷电流和短路电流，需在断路器断开电路的情况下，才可操作隔离开关。随着隔离开关的开合使用情况以及所在的环境因素的影响，隔离开关常出现开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足等问题，严重影响电网的安全性。

现有隔离开关的故障检测采用人工巡视，对巡视的故障进行人工处理，浪费人力物力，且巡视的准确性差，无法及时且准确地分析出隔离开关的故障类型，且无法根据隔离开关对应的故障类型对隔离开关进行针对性故障维护，为了保证电力系统中的隔离开关的安全使用，现设计一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供的一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，包括温度检测模块、动力驱动执行检测模块、静态参数检测模块、状态参数预处理模块、开合触动管理服务模块、开合故障诊断模块和故障修正调整机构；

所述温度检测模块为温度传感器，安装在动静触头接触位置处，用于实时检测动静触头接触位置处的温度，并将检测的动静触头接触位置处的温度发送至开合触动管理服务模块；

所述动力驱动执行检测模块用于检测隔离开关的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数，并将检测的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数分别发送至状态参数预处理模块和开合触动管理服务模块；

所述静态参数检测模块用于检测导电闸刀在静止状态下的角度数值，并将检测的导电闸刀在静止状态下的角度数值发送至状态参数预处理模块；

所述状态参数预处理模块用于接收静态参数检测模块发送的导电闸刀在静止状态下的角度数值，以及接收动力驱动执行检测模块发送的执行状态参数，提取执行状态参数中的驱动轴转动角度和转动方向以统计出当前导电闸刀的角度，并提取执行状态参数中的驱动轴转动扭矩，将驱动轴转动扭矩与驱动轴的标准转动扭矩进行对比，筛选出执行状态参数中的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t，并将导电闸刀的当前角度、驱动轴执行导电闸刀开合操作时的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t发送至开合触动管理服务模块；

所述开合触动管理服务模块接收温度检测模块发送的动静触头接触位置处的温度，判断动静触头接触位置处的温度是否大于预设的环境温度，筛选出大于预设的环境温度的动静触头温度与预设的环境温度所对应的动静触头温度差，并以等时间段提取大于预设的环境温度的动静触头温度差，将各等时间段的动静触头温度差与各温度等级所对应的温度差范围进行对比，获取各等时间段的动静触头接触位置处的温度等级，并提取各温度等级所对应的温度权重比例系数，同时提取导电闸刀的当前角度、驱动轴执行导电闸刀开合操作时的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t，将导电闸刀的当前角度分别与导电闸刀闭合的角度范围、导电闸刀完全开闸下的角度范围对比，获取角度开合系数δ，δ＝α1或α2，α1,α2分别为导电闸刀处于闭合状态下的角度开合系数以及导电闸刀处于完全开闸状态下的角度开合系数，开合触动管理服务模块将各等时间段内的动静触头接触位置处的温度差以及温度等级、角度开合系数、最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t分别代入构建的开合闸故障剖析模型，统计出各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数θ，将各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数发送至开合故障诊断模块，并提取故障类型匹配度系数发送至开合故障诊断模块；

所述开合故障诊断模块用于接收开合触动管理服务模块发送的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，筛选出各故障类型匹配度系数中的最大匹配度系数所对应的故障类型，根据故障类型筛选出该故障类型对应的故障类型修正指令以发送至故障修正调整机构，同时依次筛选出各故障类型对应的故障疲劳系数，一旦其中一故障类型对应的故障疲劳系数大于设定的故障疲劳系数阈值，则对引起该故障类型的元件进行更换；

故障修正调整机构接收开合故障诊断模块发送的故障类型对应的故障类型修正指令，对隔离开关发生故障的位置进行修护处理。

进一步地，所述角度检测仪包括若干信号发射端和若干信号接收端，信号发射端和信号接收端分别安装在导电闸刀两侧，各信号发射端和信号接收端的编号分别为1,2,...,m,每个编号的信号发射端有且对应相同编号的信号接收端，即其中一编号的信号发射端发送信号有且只有与信号发射端相同编号的信号接收端进行接收，且各信号发射端和信号接收端分别沿圆周分布设计，每个信号发射端对应不同的角度，当导电闸刀位于遮挡其中n个信号发射端发射信号后，导电闸刀对应的静态角度数值

表示为被遮挡中的第w个信号发射端所对应的角度数值。

进一步地，导电闸刀转动后的当前角度所对应转动角度公式为

β为驱动轴转动角度，

为导电闸刀在静止状态下的角度数值，即导电闸刀未被动力驱动机构驱动时的角度，γ为转动方向所对应的数值，为1或-1，当导电闸刀顺时针转动时，γ等于1，当导电闸刀逆时针转动时，γ等于-1。

进一步地，各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数θ

η1,η2,η3分别表示为隔离开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足故障下的干扰影响比例系数，δ表示为角度开合系数，分别为α1,α2，T表示为最大驱动轴转动扭矩，T_标表示为标准转动扭矩，t表示为驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长，t_设表示为驱动轴合闸过程中转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的预设时长，E_j表示为第j个等时间段内的动静触头接触位置处的温度差，gLE_j表示为第j个等时间段内的温度差对应的温度等级所占的温度权重比例系数，温度等级L为L1,L2,...,LV,gL1+gL2+...+gLV＝1，gL1＜gL2＜...＜gLV。

进一步地，各故障类型对应的故障疲劳系数

S_f为第f个故障类型出现的次数，F为故障类型对应的总种类，

为所有故障类型中故障次数出现最多的故障类型所对应的出现次数，故障类型包括隔离开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足，各故障类型对应的编号分别为1,2,...,即f＝1,2,...。

本发明的有益效果：

1、本发明提及的基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，通过对采集的隔离开关的执行状态参数进行分析，统计出隔离开关在执行开合操作过程中的导电闸刀的当前角度、驱动轴执行导电闸刀开合操作时的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长，结合温度检测模块检测动静触头接触位置处的温度，并代入各故障类型对应的开合闸故障剖析模型分析出隔离开关所对应的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，通过筛选出最大的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，能够准确隔离开关与各故障类型间的匹配程度，提高了故障匹配检测的准确性以及分析的精确度。

2、本发明通过开合故障诊断模块对各故障类型所对应的故障类型匹配度系数进行分析，筛选出最大的故障类型匹配度系数所对应的故障类型，能够准确分析出隔离开关在当前状态下的故障类型，实现隔离开关故障定位的准确性，并通过对隔离开关在各故障类型下的出现次数进行故障疲劳系数统计，以对引起各故障类型对应的故障疲劳系数大于设定的故障疲劳系数阈值的元件进行更换，保证隔离开关的正常开合闸使用，提高了隔离开关使用的安全性，提高电力系统的安全性和稳定性。

3、本发明通过在升降调节座上设置有高度延伸件，并在连接座上设置有气缸实现对修正调节组件高度的双级调节操作，满足不同高度调节的要求；通过导向丝杠带动限位夹持板在限位槽内滑动，并通过两限位夹持板内侧的夹持槽对隔离开关的槽钢进行夹持，以同步控制修正处理机构相对隔离开关的位置。

4、本发明通过第一电动推杆推动滑动L型板移动，以调节与第二电动推杆相连接的压紧板与夹持调节机构间的位置关系，并通过压紧板推动转换进给单元向靠近导电闸刀连接端移动，通过与转换进给单元滑动配合的限位旋转柱将大位移的进给距离降低为小位移的进给距离，实现逐步进给压紧的效果，同时限位旋转柱的旋转能够带动夹持调节板向靠近或远离导电闸刀的连接端移动，实现对导电闸刀连接端的压紧或松弛调节，保证导电闸刀在开合闸的过程中的正常使用。

5、本发明通过在中间防护夹板两侧设置有缓冲弹簧，便于将中间防护夹板放置导电闸刀中部的间隙处，并通过齿轮间的啮合关系带动转向杆进行转动，以调节导电闸刀侧修复机构的转动角度，进而通过电动伸缩杆推动转向杆移动，带动压紧辊筒对位于压紧辊筒与中间防护夹板间的导电闸刀进行修整，能够对导电闸刀使用过程中的变形处进行修整，解决隔离开关卡涩、分合闸不到位等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统的示意图；

图2为本发明中导电闸刀的角度检测示意图；

图3为本发明中角度检测位置分布示意图；

图4为本发明中故障修正调整机构的示意图；

图5为本发明中图4的俯视图；

图6为本发明中修正调节组件的剖视图；

图7为本发明中隔离开关的示意图；

图8为本发明中夹持调节机构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示，一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，包括温度检测模块、动力驱动执行检测模块、静态参数检测模块、状态参数预处理模块、开合触动管理服务模块、开合故障诊断模块和故障修正调整机构。

温度检测模块为温度传感器，安装在动静触头接触位置处，用于实时检测动静触头接触位置处的温度，并将检测的动静触头接触位置处的温度发送至开合触动管理服务模块。

动力驱动执行检测模块用于检测隔离开关的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数，并将检测的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数分别发送至状态参数预处理模块和开合触动管理服务模块，其中，执行状态参数包括动力驱动机构中的驱动轴转动角度、转动方向、转动扭矩大小等，驱动轴带动导电闸刀的开合，驱动轴带动导电闸刀的结构在本申请中未公开。

静态参数检测模块用于检测导电闸刀在静止状态下的角度数值，并将检测的导电闸刀在静止状态下的角度数值发送至状态参数预处理模块，角度检测仪包括若干信号发射端和若干信号接收端，信号发射端和信号接收端分别安装在导电闸刀两侧，各信号发射端和信号接收端的编号分别为1,2,...,m,每个编号的信号发射端有且对应相同编号的信号接收端，即其中一编号的信号发射端发送信号有且只有与信号发射端相同编号的信号接收端进行接收，且各信号发射端和信号接收端分别沿圆周分布设计，每个信号发射端对应不同的角度，当导电闸刀位于遮挡其中n个信号发射端发射信号后，导电闸刀对应的静态角度数值

表示为被遮挡中的第w个信号发射端所对应的角度数值。

状态参数预处理模块用于接收静态参数检测模块发送的导电闸刀在静止状态下的角度数值，以及接收动力驱动执行检测模块发送的执行状态参数，提取执行状态参数中的驱动轴转动角度和转动方向，通过转动角度公式计算当前导电闸刀的角度

β为驱动轴转动角度，

为导电闸刀在静止状态下的角度数值，即导电闸刀未被动力驱动机构驱动时的角度，γ为转动方向所对应的数值，可为1或-1，当导电闸刀顺时针转动时，γ等于1，当导电闸刀逆时针转动时，γ等于-1，并提取执行状态参数中的驱动轴转动扭矩，并将驱动轴转动扭矩与驱动轴的标准转动扭矩进行对比，筛选出执行状态参数中的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t，并将导电闸刀的当前角度、驱动轴执行导电闸刀开合操作时的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t发送至开合触动管理服务模块，其中，驱动轴的标准驱动扭矩为电机在额定输出功率以及额定输出功率下的转速所对应的扭矩数值，T＝9550P/n，P为输出功率，n为电机驱动轴的转速。

开合触动管理服务模块接收温度检测模块发送的动静触头接触位置处的温度，判断动静触头接触位置处的温度是否大于预设的环境温度，筛选出大于预设的环境温度的动静触头温度与预设的环境温度所对应的动静触头温度差，并以等时间段提取大于预设的环境温度的动静触头温度差，将各等时间段的动静触头温度差与各温度等级所对应的温度差范围进行对比，获取各等时间段的动静触头接触位置处的温度等级，并提取各温度等级所对应的温度权重比例系数，同时提取导电闸刀的当前角度、驱动轴执行导电闸刀开合操作时的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t，将导电闸刀的当前角度分别与导电闸刀闭合的角度范围、导电闸刀完全开闸下的角度范围对比，获取角度开合系数δ，δ＝α1或α2，α1,α2分别为导电闸刀处于闭合状态下的角度开合系数以及导电闸刀处于完全开闸状态下的角度开合系数，开合触动管理服务模块将各等时间段内的动静触头接触位置处的温度差以及温度等级、角度开合系数、最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t分别代入构建的开合闸故障剖析模型

η1,η2,η3分别表示为隔离开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足故障下的干扰影响比例系数，δ表示为角度开合系数，分别为α1,α2，T表示为最大驱动轴转动扭矩，T_标表示为标准转动扭矩，t表示为驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长，t_设表示为驱动轴合闸过程中转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的预设时长，E_j表示为第j个等时间段内的动静触头接触位置处的温度差，gLE_j表示为第j个等时间段内的温度差对应的温度等级所占的温度权重比例系数，温度等级L为L1,L2,...,LV,gL1+gL2+...+gLV＝1，gL1＜gL2＜...＜gLV，获得各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数θ，将各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数发送至开合故障诊断模块，并提取故障类型匹配度系数发送至开合故障诊断模块；

开合故障诊断模块用于接收开合触动管理服务模块发送的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，筛选出各故障类型匹配度系数中的最大匹配度系数所对应的故障类型，根据故障类型筛选出该故障类型对应的故障类型修正指令以发送至故障修正调整机构，同时依次筛选出各故障类型对应的故障疲劳系数，一旦其中一故障类型对应的故障疲劳系数大于设定的故障疲劳系数阈值，则对引起该故障类型的元件进行更换，以保证隔离开关的开合闸使用，提高了隔离开关使用的安全性。

各故障类型对应的故障疲劳系数

S_f为第f个故障类型出现的次数，F为故障类型对应的总种类，

为所有故障类型中故障次数出现最多的故障类型所对应的出现次数，故障类型包括隔离开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足等，各故障类型对应的编号分别为1,2,...,即f＝1,2,...。

故障修正调整机构接收开合故障诊断模块发送的故障类型对应的故障类型修正指令，对隔离开关发生故障的位置进行修护处理。

其中，故障修正调整机构包括升降调节座1、连接座2和修正调节组件3，升降调节座1上安装有连接座2，连接座2上安装有修正调节组件3。

升降调节座1包括底座平台、高度延伸件13、主动轮14和若干限位导向杆16，底座平台通过轴承安装有传动丝杠11，传动丝杠11上端与高度延伸件13螺纹配合，传动丝杠11上固定有从动齿轮12，从动齿轮12与主动轮14相啮合，主动齿轮14与固定在底座平台上的传动电机15相连接，限位导向杆16与连接座2滑动配合，底座平台周侧分布有若干定位螺钉17，以对升降调节座1进行位置的固定，保证对隔离开关维修过程中的稳定性。

连接座2下端安装有与高度延伸件13固定连接的固定支撑柱21，上端通过若干气缸22与修正调节组件3连接，具体传动电机15工作，通过主动齿轮14与从动齿轮12间的啮合作用，带动传动丝杠11转动，以调节传动丝杠11端面深入至高度延伸件13的长度，并通过气缸22的伸缩控制，实现对隔离开关故障修正的双级高度调节，以满足修正调节组件3的高度需求。修正调节组件3包括修正操作台、两限位夹持板33、第一电动伸缩杆34、修正处理机构35和夹持调节机构36，修正操作台上开有两限位槽，限位槽内安装有导向丝杠31，导向丝杠31一端通过轴承贯穿修正操作台与进给电机32连接，限位夹持板33与导向丝杠31螺纹配合，且限位夹持板33与限位槽滑动配合，两限位夹持板33相对内侧开有夹持固定隔离开关钢槽的夹持槽331，限位夹持板33通过第一电动伸缩杆34与修正处理机构35连接，以带动修正处理机构35移动至隔离开关合适的高度处，修正处理机构35控制夹持调节机构36对导电闸刀连接端进行夹持固定，以调节导电闸刀的倾斜角度，避免安装在触头座上的导电闸刀发生偏移。

通过限位夹持板33上的夹持槽331对隔离开关的钢槽进行夹持固定，以同步带动35相对隔离开关的位置，便于对隔离开关进行维修操作，解决隔离开关存在的故障，修正处理机构35包括修正支撑板351和导电闸刀侧修复机构359，修正支撑板351一端通过第二电动伸缩杆与锁扣板压紧板连接，以同步对锁扣板两侧进行压紧，以实现对锁扣板的变形进行修复，提高了锁扣板与锁扣装置因变行而接触不良等问题，进而避免隔离分合闸不到位以及触头夹持力不足等问题，修正支撑板351另一端通过第一电动推杆352与滑动L型板353连接，滑动L型板353与修正支撑板351滑动配合，两滑动L型板353相对侧面均固定有第二电动推杆354，第二电动推杆354一端固定有压紧板355，第二电动推杆354推动压紧板355向靠近夹持调节机构36的方向移动，使得夹持调节机构36对导电闸刀连接端进行夹持压紧，其中一滑动L型板353一端面通过第三电动推杆356与限位固定座358连接，限位固定座358内开有凹槽3581，另一滑动L型板353一端面通过第三电动推杆356与转角防护座357连接，转角防护座357上开有与传动杆359滑动配合的转角限位槽3571，导电闸刀侧修复机构359安装在转角防护座357内。

导电闸刀侧修复机构359包括主动传动齿轮3591、从动传动齿轮3592、转向杆3593、中间防护夹板3594和两压紧辊筒3597，主动传动齿轮3591与从动传动齿轮3592相啮合，从动传动齿轮3592后端面与转向杆3593固定连接，转动杆3593上滑动安装有中间防护夹板3594，中间防护夹板3594通过缓冲弹簧3595与挡板3596连接，两压紧辊筒3597分布在中间防护夹板3594两侧，在使用时，电机工作带动主动传动齿轮3591转动，主动传动齿轮3591转动带动从动传动齿轮3592上的转向杆3593在转角限位槽3571内转动，当转向杆3593转动至合适位置处，在缓冲弹簧3595的缓冲作用下中间防护夹板3594进入导电闸刀内侧，直至转向杆3593一端卡在凹槽3581内，两第三电动推杆356同步伸缩，推动转向杆3593沿导电闸刀水平方向上移动，位于中间防护夹板3594两侧的压紧辊筒3597分别对导电闸刀两侧进行压紧修正，以避免导电闸刀在使用过程中而导致的变形，能够有效修复导电闸刀，解决隔离开关卡涩、分合闸不到位等问题。

夹持调节机构36包括固定在隔离开关触头座上的夹持调节板361、转换进给单元362和缓压单元363，夹持调节板361内开有腔体，转换进给单元362包括连接柱3621，连接柱3621通过轴承贯穿支撑调节板361与弧形夹持板3622连接，弧形夹持板3622内侧设有滑块，缓压单元363包括压紧头3631、限位旋转柱3634、以及与限位旋转柱3634相连接的旋转连接柱3636，压紧头3631端面固定有螺纹连接筒3632，螺纹连接筒3632与旋转连接柱3636螺纹配合，螺纹连接筒3632通过伸缩杆与夹持调节板361外端面连接，限位旋转柱3634周侧面开有与弧形夹持板3622上的滑块滑动配合轨迹槽3635，所述轨迹槽3635在垂直面上展示为V型轨迹状，当第二电动推杆354带动压紧板355向近夹持调节机构36时，推动转换进给单元362向缓压单元363方向移动，此时限位旋转柱3634通过滑块在轨迹槽3635的限位作用下进行转动，并带动旋转连接柱3636顺时针转动，旋转连接柱3636转动带动压紧头3631向导电闸刀移动，以同步对导电闸刀连接端进行夹持固定，避免导电闸刀连接端与触头座连接松弛，夹持力不足的问题，通过限位旋转柱3634将转换进给单元362的移动进给转换成圆周运动，并通过旋转连接柱3636和螺纹连接筒3632间的螺纹配合带动压紧头3631缓慢向隔离开关的导电闸刀移动，实现移动距离的变级调速，降低移动进给距离，进而达到对移动夹持距离微调的作用，避免移动夹持距离进给过大导致损坏隔离开关导电闸刀的问题。

故障修正处理的具体步骤：

步骤1、高度调节：启动传动电机15，通过主动齿轮14带动传动丝杠11上的从动齿轮12转动，并启动气缸22，对修正调节组件3进行双级高度调节；

步骤2、定位夹持：启动进给电机32，带动限位夹持板33在限位槽内滑动，直至夹持槽331夹持在隔离开关钢槽两侧，并通过第一电动伸缩杆34的伸缩调节修正处理机构35的高度；

步骤3、导电闸刀连接端夹持：第一电动推杆352推动L型板353沿修正支撑板351长度方向移动，且第二电动推杆354推动压紧板355向靠近夹持调节机构36的方向移动，连接柱3621受到压紧板355的压力，推动弧形夹持板3622移动且在轨迹槽3635的限位作用下旋转连接柱3636旋转，并通过与旋转连接柱3636螺纹配合的螺纹连接筒3632带动压紧头3631缓慢对隔离开关连接端进行压紧调节；

步骤4、锁扣板压紧修复：第二电动伸缩杆伸缩带动锁扣板压紧板对锁扣板两侧进行压紧；

步骤5、导电闸刀侧板矫正：主动传动齿轮3591转动带动从动传动齿轮3592上的转向杆3593在转角限位槽3571内转动，中间防护夹板3594在缓冲弹簧3595的缓冲作用下进入导电闸刀内侧，直至转向杆3593一端卡在凹槽3581内，同步伸缩两第三电动推杆356。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，其特征在于：包括温度检测模块、动力驱动执行检测模块、静态参数检测模块、状态参数预处理模块、开合触动管理服务模块、开合故障诊断模块和故障修正调整机构；

所述温度检测模块为温度传感器，安装在动静触头接触位置处，用于实时检测动静触头接触位置处的温度，并将检测的动静触头接触位置处的温度发送至开合触动管理服务模块；

所述动力驱动执行检测模块用于检测隔离开关的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数，并将检测的动力驱动机构在执行导电闸刀的开合操作过程中的执行状态参数分别发送至状态参数预处理模块和开合触动管理服务模块；

所述静态参数检测模块用于检测导电闸刀在静止状态下的角度数值，并将检测的导电闸刀在静止状态下的角度数值发送至状态参数预处理模块；

所述状态参数预处理模块用于接收静态参数检测模块发送的导电闸刀在静止状态下的角度数值，以及接收动力驱动执行检测模块发送的执行状态参数，提取执行状态参数中的驱动轴转动角度和转动方向以统计出当前导电闸刀的角度，并提取执行状态参数中的驱动轴转动扭矩，将驱动轴转动扭矩与驱动轴的标准转动扭矩进行对比，筛选出执行状态参数中的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t，并将导电闸刀的当前角度、驱动轴执行导电闸刀开合操作时的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t发送至开合触动管理服务模块；

所述开合触动管理服务模块接收温度检测模块发送的动静触头接触位置处的温度，判断动静触头接触位置处的温度是否大于预设的环境温度，筛选出大于预设的环境温度的动静触头温度与预设的环境温度所对应的动静触头温度差，并以等时间段提取大于预设的环境温度的动静触头温度差，将各等时间段的动静触头温度差与各温度等级所对应的温度差范围进行对比，获取各等时间段的动静触头接触位置处的温度等级，并提取各温度等级所对应的温度权重比例系数，同时提取导电闸刀的当前角度、驱动轴执行导电闸刀开合操作时的最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t，将导电闸刀的当前角度分别与导电闸刀闭合的角度范围、导电闸刀完全开闸下的角度范围对比，获取角度开合系数δ，δ＝α1或α2，α1,α2分别为导电闸刀处于闭合状态下的角度开合系数以及导电闸刀处于完全开闸状态下的角度开合系数，开合触动管理服务模块将各等时间段内的动静触头接触位置处的温度差以及温度等级、角度开合系数、最大驱动轴转动扭矩以及驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长t分别代入构建的开合闸故障剖析模型，统计出各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数θ，将各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数发送至开合故障诊断模块，并提取故障类型匹配度系数发送至开合故障诊断模块；

所述开合故障诊断模块用于接收开合触动管理服务模块发送的各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数，筛选出各故障类型匹配度系数中的最大匹配度系数所对应的故障类型，根据故障类型筛选出该故障类型对应的故障类型修正指令以发送至故障修正调整机构，同时依次筛选出各故障类型对应的故障疲劳系数，一旦其中一故障类型对应的故障疲劳系数大于设定的故障疲劳系数阈值，则对引起该故障类型的元件进行更换；

故障修正调整机构接收开合故障诊断模块发送的故障类型对应的故障类型修正指令，对隔离开关发生故障的位置进行修护处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，其特征在于：角度检测仪包括若干信号发射端和若干信号接收端，信号发射端和信号接收端分别安装在导电闸刀两侧，各信号发射端和信号接收端的编号分别为1,2,...,m,每个编号的信号发射端有且对应相同编号的信号接收端，即其中一编号的信号发射端发送信号有且只有与信号发射端相同编号的信号接收端进行接收，且各信号发射端和信号接收端分别沿圆周分布设计，每个信号发射端对应不同的角度，当导电闸刀位于遮挡其中n个信号发射端发射信号后，导电闸刀对应的静态角度数值

w≤n，n≥1，

表示为被遮挡中的第w个信号发射端所对应的角度数值。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，其特征在于：导电闸刀转动后的当前角度所对应转动角度公式为

β为驱动轴转动角度，

为导电闸刀在静止状态下的角度数值，即导电闸刀未被动力驱动机构驱动时的角度，γ为转动方向所对应的数值，为1或-1，当导电闸刀顺时针转动时，γ等于1，当导电闸刀逆时针转动时，γ等于-1。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，其特征在于：各故障剖析模型下的故障类型匹配度系数θ

η1,η2,η3分别表示为隔离开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足故障下的干扰影响比例系数，δ表示为角度开合系数，分别为α1,α2，T表示为最大驱动轴转动扭矩，T_标表示为标准转动扭矩，t表示为驱动轴转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的时长，t_设表示为驱动轴合闸过程中转动扭矩恢复至标准转动扭矩所需的预设时长，E_j表示为第j个等时间段内的动静触头接触位置处的温度差，gLE_j表示为第j个等时间段内的温度差对应的温度等级所占的温度权重比例系数，温度等级L为L1,L2,...,LV,gL1+gL2+...+gLV＝1，gL1＜gL2＜...＜gLV。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的电力系统高压设备故障检测系统，其特征在于：各故障类型对应的故障疲劳系数

S_f为第f个故障类型出现的次数，F为故障类型对应的总种类，

为所有故障类型中故障次数出现最多的故障类型所对应的出现次数，故障类型包括隔离开关卡涩、分合闸不到位以及触头夹持力不足，各故障类型对应的编号分别为1,2,...,即f＝1,2,...。

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